5.3实验：探究平抛运动的特点（分层作业）高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）（原卷版）.docxVIP

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第3节实验：探究平抛运动的特点

频闪照相

1．在“探究小球做平抛运动的特点”的实验中。

（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，轨道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做。

（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知照相机每隔0.1s曝光一次，则照片中小方格的边长cm，小球平抛初速度m/s（当地重力加速度大小）。

描迹法

2．某同学做用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

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（1）下列说法中正确的是

A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦

B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速释放

C．小球应贴紧白纸运动以减小误差

D．挡板高度必须等间距变化

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。在确定y轴时（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。

（3）在正确操作的实验中，用光滑曲线拟合了平抛轨迹如图乙所示，A、B、C、D为轨迹中的四个位置，则从A到B与从B到C过程所用的时间应满足（填“”、“”或“”）。

3．研究小球平抛运动的性质实验过程中，用如图所示的装置。

（1）该实验装置中，关于DIS传感器作用的叙述，以下说法正确的是

A．光电门传感器的作用是测量小球的直径

B．光电门传感器的作用是测量小球的速度

C．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移

D．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间

（2）如图所示，利用数码相机的连拍功能记下了做平抛运动的小球的三个位置A、B和C。闪光间隔时间为。在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s。则该地的重力加速度为m/s2。（已知背景方格纸均为正方格）

4．某同学设计了一个探究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中、），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示。

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了。

（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了。

（3）在图中绘出小球做平抛运动的轨迹。

5．如图为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中A球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关（未画出），被电磁铁吸住的B球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置。

请回答下列问题：

（1）频闪相机记录A、B两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是；

A．该实验用比较的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律

B．该实验用测量的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律

C．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是自由落体运动

D．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是匀速直线运动

（2）根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？（填“是”或“否”）；

（3）利用频闪相片研究A球的平抛运动，将坐标原点设在球A0所在的球心位置，建立以水平向右为x轴，竖直向下为y轴的坐标系，测量并记录A1的坐标为（x1，y1），A2的坐标为（x2，y2），若小球A在水平方向上做匀速直线运动，则x1和x2的数值关系应为。利用得到的数据可以计算出频闪周期T＝。（已知当地重力加速度为g，结果用x1、y1、y2表示）

6．下图是某小组进行“研究物体平抛运动规律”的实验装置；每次将小球从圆弧轨道释放。通过调节铁架台上挡板的高度，小球与挡板相撞，记录撞击使小球在挡板上留下的痕迹点。

（1）以下是实验过程中的些做法，其中合理的是。

A．每次小球释放的初始位置可任意选择

B．安装轨